Liitiumakud matkaautos: energiatõhus uuendus, mis asendab AGM-akud tulevikukindlalt
Sissejuhatus
Täna võtame teemaks midagi, mille peale ilmselt iga matkaauto omanik on mõtelnud – selleks on liitiumakud matkautos. Vaatame üle, miks liitiumakud on tänapäeval kindel valik mida kaaluda, kui suur erinevus on eelnevalt levinud AGM akudega ning mida tasub kindlasti meeles pidada kui otsustate lõpuks liitiumakude kasuks oma matkakas.
Sisukord
Hinnaklass ja investeering
Alustame kohe teemast, mis paljud võib alguses ära hirmutada või on senini hoidnud eemale liitiumakudest – Hind. Aastaid on olnud liitiumakude suureks miinuseks nende krõbe hind ja see on triivinud isehakkajad agm/pliiakude poole, kuna me kõik teame, kuidas see eelarve ei püsi selle numbri juures, kus see peaks.
Õnneks on kogu liitiumakude tööstusprotsess teinud viimase kümne aasta jooksul meeletu hüppe paremuse suunas. Suuresti tänu elektriautode kiirele arengule ning samuti ka kogu keemilise protsessi arengule. See tähendab, aga Meie jaoks seda, et liitiumakud on soodsamad, kui kunagi varem ja enam ei pea mõtlema, kas elan madratsiga lihtsalt bussi põrandal ja on liitiumaku kõrval särtsu andmas või saan veidi uhkema voodi, aga pean selle AGM kolakaga jändama.
Kui me räägime väga lihtsas keeles, siis on tänasel päeval olukord selline, kus me saame osta liitium- ja AGM akud millel on võrdväärne kasutamismaht – sama raha eest. Teatud olukordades on liitiumakud isega soodsamad. Mis tähendab seda, et me saame – parema efektiivsuse, kergema kaalu, pikema eluea – kõik sama raha eest, mis eelnevalt oleme maksnud AGM akude eest.
Toon välja kaks akut meie e-poest, mis on pealtnäha samasugused, aga erinevus on märgatav.
Liitiumaku IdealAkku IA-Underseat 12,8V 100Ah
Kaal – 10,2kg
Eluiga – 8-10 aastat
Max soovituslik laadimiskiirus – 50A
Kasutatav maht – 90Ah
Victron 12V 110Ah Deep Cycle AGM
Kaal – 32kg
Eluiga – 3-4 aastat
Max soovituslik laadimiskiirus – 20A
Kasutatav maht – 55Ah
Laadimine ja laadijad
Kui oled otsustanud peale esimest teemat teha ülemineku liitiumakude kasuks, siis oled liikumas kõvasti tõhusama süsteemi suunas. Liitiumakud matkaautos pakuvad pikemat eluiga, suuremat kasutatava mahutavust ja kiiremat laadimist. Kuid enne, kui uued akud paigaldada, tuleb veenduda, et kogu elektrisüsteem – eriti laadimisseadmed – toetab liitiumtehnoloogiat.
Liitiumakud vajavad täpsemat laadimisprofiili kui AGM-akud. Kui laadija ei suuda pakkuda sobivat pinget ja voolu, võib aku laadimine olla ebaefektiivne või isegi kahjustav. Tänapäevased laadijad, nagu Victron Blue Smart või Phoenix Smart seeria, võimaldavad režiimi valida – sealhulgas LiFePO₄ profiili. Kui ehitad süsteemi nullist, on valik lihtne. Kui aga uuendad vanemat masinat, tuleb esmalt kontrollida, kas olemasolev laadija suudab liitiumakusid õigesti laadida.
Paljudel matkaautodel on paigaldatud EBL-plokk, mis haldab elektrisüsteemi. Seal peaks olema valikunupp, mis võimaldab lülitada AGM-režiimilt Li-režiimile. Kui see valik on olemas, saab liitiumakusid laadida ilma probleemideta. Kui aga liitiumi valikut pole, tuleb eemaldada EBL-plokilt 230V toide ja paigaldada uus laadija, mis toetab liitiumakusid. Näiteks Phoenix Smart Charger 12/50 või Blue Smart Charger 12/25 on usaldusväärsed ja pakuvad Bluetoothi kaudu reaalajas jälgimist. Kui minna veel uhkemaks ja veidi rohkem investeerida, on ideaalne variant ka Multiplus Inverter-laadija. Kaks-ühes seade mis on matkaautode elektrisüsteemide creme de la creme.
Laadija valikul tuleb arvestada aku suurusega. Kui plaanid suurendada akude mahutavust – näiteks 100Ah → 200Ah –, siis tuleb ka laadija võimsus üle vaadata. Kui 15A laadija laeb 100Ah akud täis umbes 7–8 tunniga, siis 200Ah akude puhul kulub sama laadijaga juba 15–16 tundi. See on liiga pikk aeg, kui soovid öö jooksul akud täis laadida ja hommikul teele asuda. Seetõttu on mõistlik kohe paigaldada võimsam laadija, mis suudab suuremat akupanka kiiremini täita.
Loomulikult on olemas ka sõiduaeg laadimine mida soovitame kindlasti paigaldada kõigil, kuna see on kõige lollikindlam ja mugavam, aga sellega kaasneb paar väga tähtsat aspekti mida tasub meeles pidada. Nimelt kui paigaldada endale sõiduaeg laadimise seade liiitumakude laadimiseks, siis on kindlasti vaja teha selgeks, et tegemist ei ole tavalise releega, mis starteriaku ja elamuaku lihtsalt kokku paneb. Liitiumakude puhul on vaja kasutada DC-DC laadijat. Nagu näiteks Victroni Orion seadmed.
Panen alla nupu kust kohast saab täpselt vaadata mis juhtub kui seda mitte teha .
Miks on vaja uuendada kaitseid, kui vahetad akud?
Kui oleme nii kaugel lõpuks, et akud valitud ja oleme ka õige laadija valiku teinud. Siis oleks kindlasti vaja natuke vaadata ka kaitsemeetmeid, et seda ilusat süsteemi hoida suuremate ohtude eest, seega siit ka kohe esimene tähtis punkt
AIC ehk katkestusvõime ja selle tähtsus
Kuna liitiumakud on erakordselt võimsad ning suudavad lühise korral toota hetkega tohutul hulgal voolu — sageli üle 10 000 ampri, olenevalt aku suurusest ja juhtmestikust. Seetõttu on AIC (Ampere Interrupting Capacity) ehk kaitse seadme katkestusvõime äärmiselt oluline näitaja. See määrab, kui suure lühisevoolu suudab kaitse ohutult katkestada ilma ise kahjustumata või kokku sulamata. Kui kasutada madalama katkestusvõimega kaitsmeid, näiteks tavalisi ANL või MIDI tüüpi kaitsmeid (mille AIC on sageli vaid 2 000–3 000 A), võivad need liitiumaku lühise korral lihtsalt kokku sulada või isegi leegi üles kiskuda ja korralikult särada.
Seetõttu soovitatakse liitiumakude süsteemides, eriti matkaautodes ja meresõidukites, kasutada MRBF (Marine Rated Battery Fuse) või Class T tüüpi kaitsmeid.
MRBF kaitsmete AIC on tavaliselt umbes 10 000 A @ 14 VDC, mis sobib väiksemate 12 V süsteemide jaoks.
Class T kaitsmete AIC on aga oluliselt kõrgem — kuni 20 000–50 000 A, sõltuvalt tootjast ja pingest, mis teeb neist ideaalse valiku suure voolu ja võimsate liitiumakude puhul.
Selliste kaitsmete kasutamine tagab, et kogu süsteem jääb turvaliseks isegi siis, kui aku annab välja kogu oma potentsiaali – ilma tuleohu või seadmete kahjustuseta.
Liitiumakud suudavad anda ja vastu võtta oluliselt suuremat voolu kui AGM-akud. Näiteks kui AGM-aku tippvool on piiratud 30–50A juurde, siis liitiumaku võib anda 100A või rohkem – sõltuvalt mudelist ja BMS-ist. Kui süsteemis on vanad kaitsed, mis on paigaldatud võttes arvesse AGM akusid, võivad need kas liiga vara katkestada voolu või – mis veel hullem – üldse mitte reageerida, kui vool ületab ohutu piiri.
Kaitsmekomponentide uuendamisel tuleks veel olla kursis mõne punktiga
.
Peakaitse (nt MRBF või Class T kaitse) – see paigaldatakse aku ja süsteemi vahele ning kaitseb kogu vooluahelat. Liitiumakude puhul soovitatakse kasutada nt 100-500A kaitsmeid, sõltuvalt aku suurusest ja tarbijate koguvoolust.
Lokaalsed kaitsed seadmete juures – inverterid, laadijad, päikesepaneelide kontrollerid jne peaksid olema eraldi kaitstud, et rikke korral ei katkeks kogu süsteem. Siin kasutame enamasti kas automaatkaitsmeid või sulavkaitsmeid, mis on valitud vastavalt seadme maksimaalsele voolutarbele, enamus juhtudel ainult sulavkaitsmeid.
Kokkuvõttes: kui uuendad akusid, uuenda ka kaitseid. See ei ole lisakulutus, vaid investeering ohutusse ja töökindlusse. Oleme näinud süsteeme, kus kõik oli uus, välja arvatud kaitsed ja tulemus oli ebastabiilne töö või isegi seadmete kahjustus. Korralikult süsteemile kohaselt paigaldatud kaitsmekomponendid tagavad, et sinu matkaauto ei muutu ühel vahval päeval kauniks jaanituleks.
MRBF Kaitse
Class T Kaitse
Aitäh lugemast!
Loodetavasti on olnud postitusest natukenegi kasu. Kui tekib küsimusi/mõtteid/muresid siis andke julgelt märku kas kommentaariumis või võttes meiega otse ühendust telefoni/kirja teel. Aitame meeleldi nii nõu kui jõuga!
Vaata veel
Kuidas näeb meie juures ümberehitamise protsess välja?
Vaata meie juures valminud matkaautosid ning teisi väiksemaid projekte
Veidike lisalugemist matkaautode ehituse teemal leiad meie blogipostitustest